Bagikan:
7 Aplikasi biologi dalam kedokteran
itu aplikasi biologi dalam kedokteran adalah semua alat praktis yang ditawarkan oleh biomedis dalam diagnosa laboratorium, dalam perawatan medis dan di bidang lain yang berkaitan dengan kesehatan.
Biologi medis menawarkan berbagai pendekatan teknologi dan ilmiah, yang bisa berkisar dari diagnosa in vitro hingga terapi gen. Disiplin biologi ini menerapkan beragam prinsip yang mengatur ilmu pengetahuan alam dalam praktik medis.
Untuk ini, para spesialis melakukan penyelidikan dari berbagai proses fisiopatologis, dengan mempertimbangkan dari interaksi molekuler ke fungsi integral dari organisme..
Dengan demikian, biomedis menawarkan alternatif baru dalam kaitannya dengan pembuatan obat, dengan tingkat toksik yang lebih rendah. Ini juga berkontribusi pada diagnosis dini penyakit dan pengobatannya.
Contoh aplikasi biologi dalam kedokteran
Terapi selektif untuk asma
Sebelumnya diperkirakan bahwa SRS-A (zat anafilaksis yang bereaksi lambat) memainkan peran penting dalam asma, suatu kondisi yang menimpa manusia..
Investigasi selanjutnya menentukan bahwa zat ini adalah campuran antara leukotriene C4 (LTC4), leukotriene E4 (LTE4) dan leukotriene D4 (LTD4). Hasil ini membuka pintu ke perawatan selektif baru untuk asma.
Karya-karya itu bertujuan mengidentifikasi molekul yang secara spesifik memblokir aksi LTD4 di paru-paru, sehingga mencegah penyempitan saluran pernapasan..
Akibatnya, obat yang mengandung pengubah leukotrien diuraikan, sehingga mereka dapat digunakan dalam terapi asma..
Selektivitas dan obat antiinflamasi
Obat antiinflamasi nonsteroid (NSAID) telah digunakan sejak lama dalam pengobatan artritis. Alasan utama adalah efektivitasnya yang tinggi menghalangi efek asam arakidonat, yang terletak di enzim cyclooxygenase (COX).
Namun, ketika efek COX terhambat, ia juga mencegah fungsinya sebagai pelindung saluran cerna. Studi terbaru menunjukkan bahwa siklooksigenase dibentuk oleh keluarga enzim, di mana 2 anggotanya memiliki karakteristik yang sangat mirip: CO-1 dan COX-2.
COX-1 memiliki efek gastroprotektif, dengan menghambat enzim ini, perlindungan saluran usus hilang. Persyaratan mendasar dari obat baru adalah untuk secara selektif menghambat COX-2, untuk mencapai keabadian dari kedua fungsi: pelindung dan antiinflamasi..
Para spesialis berhasil mengisolasi molekul yang secara selektif menyerang COX-2, sehingga obat baru menawarkan kedua manfaat; anti-inflamasi yang tidak menyebabkan lesi di tingkat pencernaan.
Metode alternatif dalam pemberian obat
Metode tradisional dalam pemberian pil, sirup atau suntikan mengharuskan bahan kimia masuk ke aliran darah, untuk disebarkan ke seluruh tubuh.
Masalah muncul ketika efek samping terjadi pada jaringan atau organ yang tidak diinginkan obat, dengan keadaan yang memburuk bahwa gejala ini dapat muncul sebelum tingkat terapeutik yang diinginkan tercapai..
Dalam kasus pengobatan tradisional tumor di otak, obat harus memiliki konsentrasi yang jauh lebih tinggi dari biasanya, karena hambatan darah-otak. Sebagai konsekuensi dari dosis ini, efek sampingnya bisa sangat beracun.
Untuk mencapai hasil yang lebih baik, para ilmuwan telah mengembangkan biomaterial yang terdiri dari perangkat polimer. Ini biokompatibel dan larut secara perlahan melepaskan obat. Dalam kasus tumor otak, tumor diangkat dan cakram polimer dimasukkan, yang dibentuk oleh obat kemoterapi..
Dengan demikian, dosis akan tepat seperti yang dibutuhkan dan akan dilepaskan di organ yang terkena, sangat mengurangi efek samping yang mungkin terjadi dalam sistem organisme lain..
Hidrogel protein untuk meningkatkan kemanjuran terapi injeksi sel induk
Dalam terapi berbasis sel induk, penting bahwa jumlah yang diberikan kepada pasien memadai secara klinis. Selain itu, perlu untuk mempertahankan kelangsungan hidup in situ.
Cara paling tidak invasif untuk memasok sel punca adalah injeksi langsung. Namun, opsi ini hanya menawarkan viabilitas sel 5%.
Untuk memenuhi kebutuhan klinis, spesialis telah mengembangkan sistem penipisan dan penyembuhan diri yang terdiri dari dua protein yang merakit diri menjadi hidrogel..
Ketika sistem hidrogel ini diberikan, bersama dengan sel-sel terapeutik, diharapkan untuk meningkatkan viabilitas sel di lokasi-lokasi di mana terdapat iskemia jaringan.
Ini juga digunakan dalam kasus penyakit arteri perifer, di mana itu prioritas untuk menjaga kelangsungan hidup sel yang memungkinkan aliran darah di ekstremitas bawah
Seng menyerang sel penghasil insulin
Suntikan insulin bekerja dengan mengendalikan gejala diabetes. Para peneliti mengusulkan untuk bertindak langsung pada sel beta pankreas yang menghasilkan insulin. Kuncinya adalah afinitas sel-sel ini untuk seng.
Sel beta menumpuk seng sekitar 1.000 kali lebih banyak daripada sel-sel lain yang membentuk jaringan di sekitarnya. Karakteristik ini dieksploitasi untuk dapat mengidentifikasi mereka dan secara selektif menerapkan obat-obatan yang mempromosikan regenerasi mereka.
Untuk ini, para peneliti menghubungkan zat pengkelat seng dengan obat yang meregenerasi sel beta. Hasilnya menunjukkan bahwa obat itu juga tetap dalam sel beta, menyebabkan multiplikasi.
Dalam tes yang dilakukan pada tikus, sel betas meregenerasi sekitar 250% lebih dari sel lain.
NGAL sebagai prediktor cedera ginjal akut
Lipocalin yang terkait dengan neutrofil gelatinase, dikenal dengan singkatan NGAL, adalah protein yang digunakan sebagai biomarker. Fungsinya untuk mendeteksi cedera ginjal akut pada individu dengan sel sabit. Pada pasien tipe ini, pengukuran serum kemungkinan memprediksi timbulnya penyakit.
Gangguan ginjal, seperti peningkatan kreatinin dan urea, adalah salah satu komplikasi penyakit sel sabit. Penelitian mengaitkan NGAL dengan nefropati pada pasien yang menderita diabetes tipe 2.
Ini menjadikan NGAL alat yang sensitif dan penting dalam bidang klinis, karena biayanya yang murah, akses yang mudah, dan ketersediaannya.
Selain itu, itu adalah biomarker sensitif yang berkontribusi terhadap deteksi dini, dengan rentang yang sangat luas untuk evaluasi rutin, selama pengelolaan penyakit sel sabit..
Vitamin D, penghambat pertumbuhan Mycobacterium TBC
TBC terutama merupakan penyakit paru-paru yang berhubungan dengan Mycobacterium tuberculosis. Kemajuan penyakit akan tergantung pada respon sistem kekebalan tubuh, yang efektivitasnya dipengaruhi oleh faktor-faktor eksternal dan internal, seperti genetika..
Dalam faktor eksternal adalah status fisiologis dan gizi pasien. Studi menunjukkan bahwa kekurangan vitamin D mungkin berhubungan langsung dengan penurunan regulasi sistem kekebalan tubuh.
Dengan cara ini, tindakan imunomodulator dari sistem tersebut akan terpengaruh M. tuberculosis. Meningkatnya kemungkinan tertular TBC mungkin terkait dengan rendahnya tingkat vitamin D.
Relevansi klinis menunjukkan bahwa terapi antituberkulosis yang diinduksi vitamin D3 dapat bertindak sebagai tambahan terhadap pengobatan TB
Referensi
- Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Tingkat serum Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL) sebagai Prediktor Cedera Ginjal Akut pada Subjek Sel Sabit. J Biomedis. Dipulihkan dari jbiomeds.com
- Campbell, A K. (1988) Chemiluminescence. Prinsip dan aplikasi dalam biologi dan kedokteran. Web ETDE. Dipulihkan dari osti.gov.
- Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Aplikasi biologi perkembangan untuk kedokteran dan peternakan. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.go
- Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Hidrogel yang Direkayasa Protein untuk Meningkatkan Efektivitas Terapi Injeksi Berbasis Stem Cell dalam Model Murine untuk Penyakit Arteri Perifer Universitas Stanford. Diperoleh dari chemh.stanford.edu.
- Nathan Collins (2018) .Para peneliti menggunakan seng untuk menargetkan sel-sel penghasil insulin dengan obat regeneratif. Universitas Stanford. Diperoleh dari chemh.stanford.edu.
- Pusat Nasional untuk Informasi Bioteknologi (NCBI) (2003). Beyond the Molecular Frontier: Tantangan untuk Kimia dan Teknik Kimia. Diambil dari: ncbi.nlm.nih.gov
- Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D-Modulator Kekebalan Tubuh dan Penghambat Pertumbuhan Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. Jurnal Biologi Molekuler dan Bioteknologi. Dipulihkan dari imedpub.com.